Los microplásticos son partículas de tamaños que oscilan entre el micrómetro y el milímetro. Se originan principalmente de productos industriales y de la degradación de plásticos más grandes.
Hoy son una preocupación ambiental y de salud pública, porque los microplásticos no solo impactan en los ecosistemas sino que también facilitan la formación de biopelículas bacterianas así como la resistencia a los antimicrobianos, como los medicamentos antibióticos.
Un nuevo estudio aportó más pruebas para considerar que los microplásticos también promueven el crecimiento de bacterias multirresistentes en biopelículas, en especial la Escherichia coli.
El trabajo fue liderado por investigadores de la Universidad de Boston, en los Estados Unidos, y publicado en la revista Applied and Environmental Microbiology.
Los científicos analizaron cómo diferentes características de los microplásticos afectan el desarrollo de resistencia antimicrobiana en cultivos experimentales: su concentración, tamaño y composición.
¿Qué es la resistencia a los antimicrobianos?
La resistencia a los antimicrobianos (RAM) surge cuando proliferan poblaciones de bacterias, virus, hongos y parásitos que son resistentes a los medicamentos que fueron elaborados para contrarrestarlos.
Su presencia hace más difícil el tratamiento de las infecciones e incrementa el riesgo de propagación de enfermedades. Ya se sabe que cada año mueren 4,95 millones de personas por infecciones resistentes a los antimicrobianos.
“Históricamente, la gente ha asociado la resistencia a los antibióticos con el comportamiento del paciente, como no tomar los antibióticos según la prescripción médica. Pero una persona no ha hecho nada para verse obligada a vivir en un entorno determinado, y el hecho es que está más expuesta a las infecciones resistentes”, afirmó Muhammad Zaman, profesor de ingeniería biomédica en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Boston, quien lideró el estudio.
El científico estudia la resistencia a los antimicrobianos y la salud de los refugiados y migrantes.
A partir de los resultados, Zaman y sus colaboradores hicieron un llamado para que no se ignoren los factores ambientales y sociales que contribuyen al desarrollo de superbacterias resistentes a los medicamentos.
Se calcula que en 2024 hubo 122 millones de personas desplazadas en todo el mundo. La prevalencia de microplásticos podría sumar otro elemento de riesgo a los sistemas sanitarios que atienden a los refugiados, que ya están insuficientemente financiados y estudiados.
Cómo fue el experimento con cuatro antibióticos de uso frecuente
El equipo científico utilizó cultivos de Escherichia coli expuestos a distintos microplásticos fabricados con polietileno, poliestireno y polipropileno. Esos materiales representaron concentraciones y tamaños variados, desde 3 hasta 500 micrómetros.
Los cultivos incluyeron la exposición a antibióticos comunes como ampicilina, ciprofloxacino, doxiciclina y estreptomicina en niveles subinhibitorios para analizar cómo interactúan ambos elementos.
El experimento comparó los resultados con cultivos sin microplásticos y otros sometidos a superficies como vidrio.
Además de medir el crecimiento bacteriano y los niveles de resistencia a los antibióticos, el estudio evaluó mecanismos particulares, como la formación de biopelículas y cambios en la motilidad bacteriana a causa de la exposición a microplásticos.
Por qué los resultados son alarmantes para la salud pública
Los resultados de la investigación mostraron que las células bacterianas asociadas a microplásticos presentaron una mayor resistencia a los antibióticos, en comparación con las cultivadas en condiciones controladas.
Específicamente, las bacterias desarrollaron una resistencia hasta 100 veces superior a varios antibióticos estudiados, como ciprofloxacino y doxiciclina, tras solo 10 días de exposición.
Esos resultados fueron consistentes en biopelículas formadas sobre microplásticos, lo que sugiere que estas estructuras juegan un papel crucial en la selección de bacterias con mayor capacidad de resistencia.
Además, se observó que los microplásticos inducen cambios en las propiedades de motilidad de Escherichia coli. Significa que las bacterias expuestas a microplásticos presentaron menor motilidad, lo que está vinculado a un mayor desarrollo de biopelículas.
Esas biopelículas, formadas por bacterias inmovilizadas en la superficie de los plásticos, mostraron un incremento en la resistencia antimicrobiana incluso cuando ya no estaban en contacto con los microplásticos. Es decir, las bacterias son capaces de mantener esa resistencia a largo plazo.
En cuanto a los materiales, los microplásticos de poliestireno tuvieron el impacto más significativo. Superaron incluso a las superficies de vidrio utilizadas como control.
También se detectó que el tamaño y la concentración de las partículas plásticas no modificaron de manera relevante el nivel de resistencia, lo que subraya que es la naturaleza del material plástico lo que influye principalmente en el fenómeno.
Neila Gross, doctoranda en ciencia e ingeniería de materiales y primera autora del estudio, comentó: “Los plásticos proporcionan una superficie a la que las bacterias se adhieren y colonizan”.
Una vez adheridas a cualquier superficie, las bacterias crean una biopelícula, una sustancia pegajosa que actúa como un escudo que las protege de los invasores y las mantiene fijas.
Aunque las bacterias pueden crear biopelículas en cualquier superficie, Gross y sus colegas observaron que el microplástico sobrecargaba tanto las biopelículas bacterianas que cuando se añadían antibióticos a la mezcla, el medicamento era incapaz de penetrar el escudo:
“Descubrimos que las biopelículas de los microplásticos, en comparación con otras superficies como el vidrio, son mucho más fuertes y gruesas, como una casa con una tonelada de aislamiento”, resaltó.
Estos resultados tienen implicancias alarmantes. Los microplásticos, además de acumularse en ecosistemas terrestres y acuáticos, podrían estar intensificando la crisis global de las bacterias resistentes a múltiples medicamentos.
En ambientes con altas tasas de contaminación plástica y deficiencias en el tratamiento de aguas residuales, como sucede en muchas regiones de bajos recursos, el problema podría ser aún más severo.
Los investigadores señalaron que, de manera urgente, se deberían establecer estrategias de manejo que limiten la presencia de microplásticos en el ambiente, así como de fortalecer las políticas de salud pública dedicadas a mitigar el impacto de la resistencia antimicrobiana asociada a estos contaminantes.
“Estamos demostrando que la presencia de plásticos no solo aporta una superficie para la adherencia de bacterias; en realidad están fomentando el desarrollo de organismos resistentes”, dijo Muhammad Zaman, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Boston y líder de la investigación.
En diálogo con Infobae, el doctor en química Alejandro Vila, investigador superior del Conicet y profesor titular en la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas de la Universidad Nacional de Rosario en la Argentina y miembro de la Academia Estadounidense de Microbiología, comentó sobre los resultados del estudio publicado en la revista Applied and Environmental Microbiology.
“Se demuestra que la exposición de bacterias a microplásticos aumenta la resistencia antimicrobiana. Un mecanismo propuesto por los investigadores es una exacerbada formación de biopelículas, que son comunidades de bacterias que se adhieren a una superficie a través de una malla de polímeros”, expresó Vila.
Si bien se trata de un mecanismo normal, “el aumento de biopelículas por la presencia de microplásticos es preocupante”, enfatizó.
“Se debería tener más en cuenta que los microplásticos son un problema ambiental, especialmente en ambientes acuáticos, y generan contaminación de aguas por ser ingeridas, disrupción de ecosistemas y toxicidad en animales. También impactan en la resistencia antimicrobiana. Es decir, hay más de un motivo para no seguir mirando a otro lado”.
El largo camino hacia un tratado sobre los plásticos
Ante los riesgos para la salud pública y ambiental de los plásticos y sus fragmentos, aún se está negociando un tratado mundial vinculante en el marco de Naciones Unidas.
Recientemente, el Embajador Tormod Cappelen Endresen, representante permanente de Noruega ante la Oficina de las Naciones Unidas y otras organizaciones internacionales en Ginebra, afirmó que la contaminación por plásticos es el problema ambiental mundial que se agrava con mayor rapidez y que requiere una solución global.
Advirtió de que, si no se toman medidas contra la contaminación por plásticos, las fugas de plásticos al medio ambiente aumentarán de 20 millones de toneladas en 2020 a 30 millones de toneladas en 2040, y la cantidad de plástico que entrará en ríos y océanos casi se duplicará en el mismo período, hasta alcanzar los 300 millones de toneladas en 2040.
